пожара, определяются следующие исходные данные: F3n, F30, F3H, F F F h h v

Эквивалентная площадь приточных отверстий определяется для каждой вертикальной ограждающей конструкции помещения с учетом реальной планировки по уравнениям (18.53) и (18.54). При наличии двухстворчатых дверей и ворот в расчет принимается одна большая створка. Выбор подветренной стороны каждого помещения определяется по наибольшему соотношению площади внутренних проемов и эквивалентной площади приточных отверстий одной из ограждающих конструкций. Противоположная ей стена или перегородка принимается за наветренную, а две другие - за боковые по отношению к направлению ветра.

Расстояния от уровней равных давлений до геометрических центров внутренних приточных отверстий с подветренной стороны помещений определяются по уравнению;

hTp.„ = 0,5hn.„+0,2 м. (18.81)

При наличии разновысоких приточных отверстий за hno следует принимать наибольшую высоту дверного проема или ворот.

За пкл принимается расстояние по высоте от геометрического центра одного из приточных отверстий, имеющего наибольшую высоту, до клапана дымоудаления.

Скорость ветра определяется как средняя за месяц январь по табл. 7 СНиП 2.01.01-82 (Строительная климатология и геофизика).

2. Для каждого помещения определяем эквивалентные давления у приточных отверстий:

APe.n = ghTp.„(pH-pn.r)-- ; (18.82)

ДР..о=0,225уЦ-ДР,.в; (18.83)

AP..H = 0,525vi+APs.n. (18.84)

3. По уравнению (18.80) определяем требуемый расход удаляемых продуктов горения.

4. Определяем помещение с наибольшим расходом удаляемых продуктов горения и по нему увязываем сеть механической системы дымоудаления.

Увязка сети необходима для предотвращения затекания продуктов горения по газоходам в смежные помещения, определения сечения газоходов и напора, который должен развивать вентилятор. При этом следует иметь в виду, что в горящем помещении клапаны работают под избыточным давлением:

АРя.„л = фкл (рн-рп г) - АРэ.о, (18.85)

а в смежных помещениях под избыточным давлением, определяемым по уравнению:

AP..„» = gh„„(p.-p.). (18.86)

При рн=1,5 кг/м3 и рв=1,2 кг/м3 уравнение (18.86) представляется в виде:

APt.K]I=2,95hra. (18.87)

Для определения потерь напора на тракте дымоудаления необходимо наметить трассировку и диаметр газоходов, размещение клапанов и их количество. Требуемое количество клапанов дымоудаления при известном их сечении и заданной скорости удаляемых продуктов горения определяется по уравнению:

пвл =-- • (18.88)

Рп.г.уп.г.уГ"кл

За диктующую точку при расчете местных и линейных потерь напора следует принимать наиболее удаленный от вентагрегата клапан в горящем помещении:

АРвент = АРс-ДРИ.кл + АРД0П, (18.89)

( PiV? APc = E(Ryclyc)+sl I -- I, (18.90)

где АРдоп - дополнительная разность давлений в плоскости клапана, создаваемая вентилятором для удаления требуемого расхода газов, Па; Ryc, 1ус - линейные потери напора на i-м участке, Па.

Скорость движения газов через сечение клапанов и газоходов из-за больших гидравлических сопротивлений не следует принимать, соответственно, более 20 и 10 м/с.

Утечки воздуха через щели закрытых клапанов из негорящих помещений в систему дымоудаления определяются по уравнению:

SGDJ=nnin1FDIA2AP1pB , (18.91)

АР1=АРс,1-ДРи.Кл+АР1.кл+АРдоп, (18.92)

Рщ - коэффициент расхода через щели клапанов; П[ - количество клапанов на одном газоходе в негорящем помещении; F,, - площадь щелей клапанов при закрытом проеме, м2; АРсД - потери напора на участке сети от диктующей точки до места подсоединения газохода из негорящего помещения к магистральному газоходу.

При ц.щ=0,64 и рв=1,2 кг/м3 уравнение (18.91) принимает следующий вид:

ZG„=n,FmKAP7" • (18.93)

Производительность вентилятора определяется по уравнению (18.73) с учетом уравнений (18.72) и (18.75).

18.8. Расчет площади дымоудаляющих отверстий для подвальных помещений

В качестве дымоудаляющих отверстий для подвальных помещений чаще всего используют оконные проемы. Незадымляемость смежных помещений обеспечивается в том случае, если дверные проемы работают только на приток.

Количество воздуха, поступающего в единицу времени через дверные проемы, определяется по уравнению:

2Gn.0=pn.0F3l/2ghTp(pH-рп.г)рн , (18.94)

а расход продуктов горения - по уравнению:

Gn.r у=pnF„ У 2gh2(рн-рп.г)Рп.г.у . (18.95)

С учетом равенства (18.76) можно записать:

p„FA /2gh2(pH-рп.г)Рп.г.у =l,lp.n.oF3T 2ghTp(pH-рп.г)ря .

(18.96)

При использовании в качестве дымоудаляющих устройств оконных проемов с приямками рд = р„.о, и решение уравнения (18.96) относительно ¥я представляется в следующем виде:

F„=1,1F„ т/ -K£i , (18.97)

h2pn.r.y

где птр = 0,5пдв+0,2 м - расстояние от геометрического центра приточного отверстия до плоскости равных давлений (здесь h„B - высота дверного проема, м), м; h2 - расстояние от плоскости равных давлений до геометрического центра оконного проема, м.

При этом оконный проем должен полностью работать на дымо-удаление, т. е располагаться выше плоскости равных давлений. Величина h2 в расчетах принимается по уравнению:

h2= h-(Ьдв+0,2) (1898)

При невозможности обеспечения эффективного дымоудаления из подвальных помещений через оконные проемы необходимо пре-

дусматривать шахты дымоудаления. При этом за h2 следует принимать расстояние от плоскости равных давлений до геометрического центра дымоудаляющего отверстия с учетом высоты шахты:

Fm.fl= b1F° ° у ь*рРн- f (18.99)

Рш.д V h2pn.ry

где Fm.H - площадь сечения шахты дымоудаления, м2; ршд - коэффициент расхода.

Расчетные уравнения (18.97) и (18.99) не учитывают влияние ветра, что вполне допустимо для подвальных помещений, но не могут полностью гарантировать незадымляемость смежных помещений и, тем более, вышележащих этажей. Особую опасность при пожарах в подвальных помещениях представляют случаи, когда подвальные помещения имеют сообщение с вышележащими этажами через общие лестничные клетки. Существующий в лестничных клетках так называемый эффект дымовой трубы способствует задымлению всего здания. Поэтому строительные нормы и правила дополнительно предусматривают ряд конструктивно-планировочных требований, обеспечивающих изоляцию подвальных помещений, при наличии в них горючих материалов, от лестничных клеток и вышележащих этажей. Однако в этом случае возможны и другие решения: создание избыточного давления воздуха в объемах лестничных клеток, что регламентируется строительными нормами и правилами при наличии в зданиях темных лестничных клеток, либо увеличение требуемого перепада давлений у приточных отверстий за счет разряжения в горящем помещении до величин препятствующих доступу продуктов горения в лестничную клетку.

В заключение необходимо отметить, что все рассмотренные в главе методы расчета дымоудаляющих устройств не гарантируют в полной мере незадымляемость лестничных клеток. Противодымная защита лестниц обеспечивается совокупностью конструктивно-планировочных и технических решений.

Глава 19

ОСОБЕННОСТИ ПРОТИВОДЫМНОЙ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ ПОВЫШЕННОЙ ЭТАЖНОСТИ

19.1 Особенности зданий повышенной этажности

Одной из характерных тенденций современного строительства жилых и общественных зданий в крупных городах является дальнейшее повышение этажности. Экономическая целесообразность строительства зданий и сооружений повышенной этажности зави-

сит от уровня развития строительной индустрии, стоимости земельных участков, требуемого уровня противопожарной защиты, эстетических требований и целого ряда других факторов. При увеличении этажности зданий увеличивается требуемая площадь под вертикальные коммуникации, стоимость лифтов и строительно-монтажных работ. При современном уровне строительства в СССР и требованиях пожарной безопасности наиболее экономичными признаны девятиэтажные дома. По данным отдела экономики ЦНИИЭПжилища, стоимость одного метра общей площади в них, в сопоставимых условиях, на 9% меньше, чем в 16-этажных. Невзирая на значительную стоимость строительства зданий повышенной этажности, в крупных городах большинства стран этажность жилых и административных зданий неуклонно повышается. В отдельных случаях стимулирующим фактором подобной тенденции является высокая стоимость земельных участков. В других - необходимость ограничения роста городских территорий и сохранения в центре крупного города участков для зелени и пешеходных аллей. Однако с увеличением этажности резко возрастает угроза быстрого распространения пожара и продуктов горения по зданию, и как следствие, угроза жизни людей. При этом возникают трудности не только в обеспечении безопасной эвакуации людей, но и тушении пожара.

В СССР к зданиям повышенной этажности относят здания в 10 этажей и более. Обычно граница между многоэтажным зданием и зданием повышенной этажности сопоставляется с высотой выдвижения автомеханических лестниц. Так как большинство гарнизонов пожарной охраны городов имеют на вооружении 30-метровые автолестницы, высота обычного многоэтажного здания не должна быть больше 25-30 м. Градация зданий повышенной этажности в различных странах иллюстрируется табл. 19.1.

Таблица 19.1

Пожарная опасность зданий повышенной этажности характеризуется быстрым развитием пожара и сложностью его тушения. Результаты исследований и анализ пожаров позволили выявить характерные особенности развития пожаров в зданиях повышенной этажности. Основными путями распространения дыма в них являются лестничные клетки, шахты лифтов и другие вертикальные коммуникации. Продукты горения распространяются по вертикальным каналам со скоростью, превышающей 20 м/мин. Время задымления верхних этажей здания исчисляется 2-3 минутами и сопровождается увеличением температуры в объемах лестничных клеток и шахт лифтов. Натурные испытания показали, что в течение 5 мин температура в объеме лестничных клеток может достичь при определенных условиях 200°С, что превышает в несколько раз температуру, опасную для жизни человека в условиях пожара. Задымление зданий также происходит через зазоры и закладные трубы в междуэтажных перекрытиях, двери лестничных клеток и коридоров, не оборудованные уплотняющими прокладками в притворах. Источником задымления зданий могут быть загоревшиеся кабины лифтов. Под действием высокой температуры аппаратура управления лифтами быстро выходит из строя, и кабины лифтов блокируются в шахтах. Значительная высота зданий связана с увеличением протяженности путей эвакуации в лестничных клетках и, соответственно, времени эвакуации. При этом время, необходимое для эвакуации людей, во много раз превышает время задымления зданий при возможном пожаре. Поэтому лифты и обычные лестничные клетки не могут обеспечить эвакуацию людей во время пожара . В силу психологического фактора исключается также самостоятельная эвакуация людей по наружным открытым лестницам.

При применении горючих материалов для отделки коридоров и лифтовых холлов огонь настолько интенсивно распространяется по вертикальным коммуникациям и через неплотности междуэтаж-пых перекрытий, что пожар достигает катастрофических размеров до прибытия пожарных подразделений. Тушение развившихся пожаров в зданиях повышенной этажности требует привлечения большого количества сил и специальной техники (автолестниц, автомобилей газодымозащитной службы, насосов высокого давления и т. д.). Учитывая ограниченные возможности современных привозных средств спасения людей, подобные пожары сопровождаются большим материальным ущербом и десятками погибших людей.

Вышеперечисленные особенности развития пожара и его последствия обусловливают необходимость разработки специальных мер но противодымной защите зданий повышенной этажности.

19.2. Направления противодымной защиты зданий повышенной этажности

Противодымная защита зданий повышенной этажности обеспечивается применением механических систем дымоудаления и под-